Ergonomic analysis and design of two workplaces of an automotive supplier company

Musculoskeletal disorders due to biomechanical overload are currently one of the main forms of occupational disease in Europe. Scientific research has shown that these pathologies have multifactorial origins and are due to the combination of physical, individual, organizational and psychosocial factors. In this thesis is proposed the development of the ergonomic analysis process of two workstations, belonging to a company specialized in the production of car interiors. The analysis, based on the OCRA Method, allowed us to define the level of risk from repetitive movements of the upper limbs for each workplace. In recent years we have seen a growing use of innovative technologies in the design field, in particular, those related to Virtual Reality. They make possible, in our case, to create virtual prototypes of the workstation and to verify, through the use of digital manikins, the safety and functionality characteristics, thus reducing time and costs. The redesign process was implemented through the use of the 3D modeling software Catia and the estimation of the risk reduction was performed by carrying out simulations with virtual manikins. It was also created a Virtual Reality application, which allows the user to explore the redesigned plant using a special headset and an input device. From the psychological point of view, the reluctance to change represents the main problem related to the introduction of changes in the work environment. In order to obtain a more complete and effective solution, it was proposed the introduction of tools to try to reduce this effect on workers. Basing on design for behavior change theories, physical modifications of the working environment have been realized and three videos have been created, two for the training part, concerning the correct use of the new workstations, and one concerning improvements in workers’ health coming from the new workstations. Furthermore, two new questionnaires are proposed, with the aim of improving the ergonomic analysis part.

I disturbi muscoloscheletrici da sovraccarico biomeccanico rappresentano attualmente una delle principali forme di malattia professionale in Europa. Ricerche scientifiche hanno dimostrato che tali patologie hanno origine multifattoriale e sono dovute alla combinazione di fattori fisici, individuali, organizzativi e psicosociali. In questa tesi viene proposto lo sviluppo del processo di analisi ergonomica di due postazioni di lavoro, appartenenti a una azienda specializzata nella produzione di interni per auto. La analisi, basata sul Metodo OCRA, ha permesso di definire il livello di rischio da movimenti ripetitivi degli arti superiori per ciascuna postazione. Negli ultimi anni si è assistito allo sviluppo di tecniche innovative nel campo della progettazione, in particolare quelle legate alla Realtà Virtuale. Essa permette di realizzare prototipi virtuali della postazione di lavoro e di verificarne, mediante l’uso di manichini digitali, le caratteristiche di sicurezza e funzionalità, riducendo così tempi e costi. Il processo di redesign è stato realizzato mediante l’uso del software 3D Catia e la stima della riduzione del rischio è stata eseguita mediante la realizzazione di simulazioni con manichini virtuali. È stata inoltre realizzata una applicazione di Realtà Virtuale, la quale permette all’utilizzatore di muoversi all’interno dell’impianto riprogettato mediante l’uso di un apposito visore e un joystick. Dal punto di vista psicologico, la riluttanza al cambio rappresenta la principale problematica relativa all’introduzione di modifiche nell’ambiente di lavoro. Al fine di ottenere una soluzione più completa ed efficace possibile, si è proposta l’introduzione di strumenti utili a ridurre o annullare questo effetto sui lavoratori. Basandosi sulle teorie di cambio del comportamento, sono state inserite modifiche fisiche dell’ambiente lavorativo e sono stati realizzati due video, uno per la parte di training, relativo all’uso corretto delle nuove postazioni, e uno riguardo i miglioramenti sulla salute del lavoratore dati dalle nuove postazioni. Inoltre vengono proposti due nuovi questionari, col fine di potenziare la parte di analisi ergonomica.